НА ГЛАВНУЮТЕКСТЫ КНИГ БКАУДИОКНИГИ БКПОЛИТ-ИНФОСОВЕТСКИЕ УЧЕБНИКИЗА СТРАНИЦАМИ УЧЕБНИКАФОТО-ПИТЕРНАСТРОИ СЫТИНАРАДИОСПЕКТАКЛИКНИЖНАЯ ИЛЛЮСТРАЦИЯ

Вузовские учебники

Синтетические яды. Лос К. — 1963 г.

Доктор Карлхейнц Лос

Синтетические яды

*** 1963 ***



DjVu


PEKЛAMA Заказать почтой 500 советских радиоспектаклей на 9-ти DVD. Подробности...


 

      СОДЕРЖАНИЕ
     
      Предисловие 5
      Предисловие автора
     
      Общая часть
      Систематика отравляющих веществ 9
      I. Классификация по физическим свойствам 10
      II. Классификация по химическим свойствам 11
      III. Классификация по токсикологическим признакам 11
      IV. Классификация по военно-тактическим признакам 13
      Свойства отравляющих веществ 14
      I. Важнейшие физические свойства 14
      Температуры плавления и кипения 14
      Давление паров 15
      Летучесть и стойкость 15
      Диспергирование 17
      II. Основные химические свойства отравляющих веществ 20
      Стойкость к воде 20
      Стойкость к восстановителям, окислителям и прочим реагентам 21
      Процессы разложения, оказывающие влияние на хранение 22
      Химическое поведение по отношению к складским и транспортным емкостям 23
      Устойчивость к взрыву 24
      III. Основные физиологические свойства отравляющих веществ 24
      Порог раздражения 25
      Переносимая концентрация 26
      Смертельная доза 28
      Связь между химическим строением и физиологическим, в частности патофизиологическим, действием 30
      I. Общие сведения 30
      II. Влияние различных атомов и функциональных
      групп в молекулах ОВ иа токсические свойства 32 Влияние галоидов, особенно атомов хлора и фтора, в молекулах ОВ на токсичность 33
      Влияние атома серы в молекуле ОВ на токсичность 36
      Влияние атома азота в молекуле ОВ на токсичность 38
      Влияние атома мышьяка в молекуле ОВ на токсичность 42
      Влияние атома фосфора в молекуле ОВ на токсичность 43
      Литература к общей части 48
     
      Специальная часть
      Глава 1 49
      Вещества раздражающего действия с ярковыраженными лак-римогенными свойствами 49
      I. Общие сведения 49
      II. К истории вопроса 50
      III. Алифатические галоидпроизводные, обладающие слезоточивым действием 51
      Галоидированные алифатические эфиры 51
      Галоидированные алифатические кетоны 52
      Галоидированиые алифатические эфиры карбоновых кислот (за исключением эфиров фторкарбоновых кислот) 54
      Алифатические меркаптаны 55
      Галоидцианы 56
      IV. Ароматические галоидпроизводные, обладающие
      слезоточивым действием 58
      Ароматические соединения, галоидированные в боковую цепь 58
      Ароматические галоидкетоны 59
      Ароматические вещества слезоточивого действия, содержащие азот 62
      V. К вопросу о фармакологии и токсикологии слезоточивых веществ 64
      Фосген и другие вещества, действующие как удушающие ОВ 65
      I. Общие сведения 65
      II. К истории вопроса 67
      III. Физические свойства 68
      Фосген 68
      Трихлорметиловый эфир хлормуравьиной кислоты (дифосген) 68
      Гексахлордиметилкарбонат (трнфосген) 69
      Хлорпикрин 69
      IV. Способы получения и химические свойства 69
      Фосген 69
      Трихлорметиловый эфир хлормуравьиной кислоты 71
      Гексахлордиметилкарбонат 73
      Хлорпикрин (трихлориитрометан) 73
      V. К вопросу о фармакологии и токсикологии фощгена и аналогичных ему соединений 75
      Токсичные органические соединения мышьяка 78
      I. Общие сведения 78
      II. К истории вопроса 78
      III. Физические свойства 81
      Ароматические соединения мышьяка 81
      Алифатические соединения мышьяка 82
      IV. Способы получения и химические свойства 83
      Ароматические соединения мышьяка 83
      Алифатические соединения мышьяка 87
      V. К вопросу о фармакологии и токсикологии мышьяк-органических соединений 90
      Ароматические соединения мышьяка 90
      Алифатические соединения мышьяка 93
      Токсичные органические соединения серы ({5,{5-дихлордиэтил-сульфид) 94
      I. Общие сведения 94
      II. К истории вопроса 95
      III. Физические свойства 97
      IV. Способы получения и химические свойства 99
      V. К вопросу о фармакологии и токсикологии дихлордиэтилсульфида 107
      Токсичные алифатические амины 109
      I. Общие сведения 109
      II. К истории вопроса 111
      III. Физические свойства 113
      IV. Получение и химические свойства 114
      V. К вопросу о фармакологии и токсикологии третичных алифатических аминов 124
      Галоидированные оксимы и другие вещества крапивного действия 126
      I. Общие сведения 126
      II. Физические свойства, способы получения и химические свойства 127
      III. К вопросу о фармакологии и токсикологии ОВ крапивного действия 129
      Оказание первой помощи и лечение пострадавших от токсичных веществ, описанных в главе 1 129
      I. Помощь при поражении раздражающими ОВ
      (лакриматорами) 129
      II. Помощь пострадавшим от удушающих ОВ 130
      III. Помощь при поражении носоглоточной полости
      раздражающими ОВ 132
      IV. Помощь при поражении кожно-нарывными ОВ 132
     
      Глава 2 136
      Цианистоводородная кислота (синильная кислота) 136
      I. Общие сведения 136
      II. Физические свойства 137
      III. Способы получения и химические свойства 138
      IV. К вопросу о фармакологии и токсикологии синильной кислоты 139
      Мышьяковистый водород 141
      I. Общие сведения 141
      II. Физические свойства 141
      III. Способы получения и химические свойства 142
      IV. К вопросу о фармакологии и токсикологии мышьяковистого водорода 143
      Фосфористый водород 144
      I. Общие сведения 144
      II. Физические свойства 145
      III. Способы получения и химические свойства 145
      IV. К вопросу о фармакологии и токсикологии фосфористого водорода 145
      Соединения углерода (карбонилы) 146
      I, Общие сведения 146
      II. Карбонилы металлов 147
      III, Физические свойства 148
      Пентакарбонил железа 148
      Тетракарбонил никеля 148
      IV. Способы получения и химические свойства 148
      Пентакарбонил железа 148
      Тетракарбонил никеля 150
      V. К вопросу о фармакологии и токсикологии карбонилов металлов 150
      Тетраэтилсвинец 152
      I. Общие сведения 152
      II. Физические свойства 153
      III. Получение и химические свойства 154
      IV. К вопросу о фармакологии и токсикологии тетраэтилсвинца 155
      Токсичные фторорганические соединения 157
      I. Общие сведения 157
      II. Физические свойства 160
      III. Способы получения и химические свойства 161
      IV. К вопросу о фармакологии и токсикологии производных фторзамещенной карбоновой кислоты 164
      Оказание первой помощи и лечение при поражениях ядамн, рассмотренными в главе 2 167
      I. Помощь при отравлении синильной кислотой 167
      И. Помощь при отравлении мышьяковистым водородом 169
      III. Помощь при отравлении фосфористым водородом 169
      IV. Помощь при отравлении карбонилами металлов 169
      V. Помощь при отравлении тетраэтилсвинцом 170
      VI. Помощь при отравлении фторацетатом 170
     
      Глава 3 172
      Сильнотоксичиые органические производные эфиров фосфорной кислоты 172
      I. Общие сведения 172
      II. К истории вопроса 174
      III. Физические свойства 177
      IV. Способы получения 178
      Диизопропилфторфосфат (ДПФ) 178
      Тетраэтилпнрофосфат (ТЭПФ) 180
      Диэтил-я-нитрофенилфосфат (Е-600) 181
      Диметиламидоэтилцианфосфат (табун) 182
      Фторангидрид изопропилового эфира метилфосфиновой кислоты (зарин) 184
      Фторангидрид пинаколинового эфира метилфосфиновой кислоты (зоман) 188
      V. Химические свойства органических производных фосфорной кислоты 188
      VI. К вопросу о фармакологии и токсикологии сильнотоксичных органических эфиров фосфорной кислоты 212
      Действие органических эфиров фосфорной кислоты на организм 212
      Симптоматология 221
      Оказание первой помощи и лечение пораженных сильнотоксичными эфирами фосфорной кислоты 229
      Общие замечания 229
      Первая помощь и лечение 230
     
      Глава 4 237
      Отравляющие вещества психогенного действия 237
      Литература к специальной части 250
      Литература, использованная в книге 252

     
     

      Рассмотрены важнейшие типы ОВ вещества лакримагенного действия, фосген и его соединения, токсичные мышьяк-органические соединения, органические сульфиды, алифатические амины В отдельный раздел выделены синильная кислота, мышьяковистый водород, фосфористый водород, карбонилы металлов, тетраэтилсвинец, эфиры фторуксусной кислоты Особое внимание уделено современным фосфорсодержащим ОВ (диизопропилфторфосфат, табун, зарин, зоман и др ) Для каждого ОВ приведены способы получения, указаны токсические, физические и химические свойства, приведены соображения по тактическому применению и рекомендованы меры первой помощи пораженным.
      Эта книга рекомендуется в качестве учебного пособия для преподавателей и студентов вузов, а также может быть использована для подготовки населения к противохимической защите.
      Редакция литературы по химии
      Предлагаемая вниманию советского читателя книга немецкого химика Карлхейнца Лоса «Синтетические яд 1.1» в основном посвящена рассмотрению свойств отравляющих веществ, описанных в литературе в послевоенные годы.
      Пожалуй, трудно найти область органической химии, в которой со времени первого применения отравляющих веществ на поле боя не делалось бы попыток синтеза токсичных или физиологически активных веществ, и во многих случаях результаты исследований были успешными. Наибольший успех по синтезу новых отравляющих веществ был достигнут среди фосфорорганических с оединений
      Благодаря широким исследованиям в области фос-форор1 аинческих соединений химия фосфора получила большое развитие, а фосфорорганические соединения нашли самое широкое распространение во многих областях промышленности и сельского хозяйства.
      В данной книге в своеобразной форме подведены итоги исследований по изысканию отравляющих веществ и описаны свойства их важнейших представителей.
      Книга состоит из двух частей — общей и специальной, причем части не равноценны ни по объему, ни по значению.
      В первой части автор дает классификацию отравляющих веществ, рассматривает их физико-химические свойства в военно-химическом аспекте и приводит закономерности зависимости токсических свойств и физиологического действия от состава и строения молекул отравляющих веществ.
      Во второй части, разделенной на четыре главы, автор подробно описывает физико-химические и токсические свойства важнейших отравляющих веществ.
      Весьма ценным дополнением являются описания методов оказания помощи при отравлении фосфороргани-ческими веществами.
      Книга К. Лоса является полезным дополнением к ранее изданной в Советском Союзе Издательством иностранной литературы монографии Б. Сондерса «Химия и токсикология органических соединений фосфора и фтора».
      Несмотря на некоторую упрощенность взглядов автора в вопросах связи между строением, реакционной способностью и токсичностью, книга представляет несомненный интерес для читателей, желающих получить представление об общих направлениях развития этой своеобразной области химии.
      И. Кнунянц
     
      ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА
      Когда весной прошлого года издательство предложило мне написать книгу о боевых химических веществах, я, сознавая всю актуальность этой задачи, не верил в возможность в столь короткий срок собрать весь обширный литературный материал.
      Однако помощь, оказанная издательством, а также юнаршцсскля поддержка моих коллег позволили мне, несмотря на все первоначальные сомнения, выполнить работу в назначенный срок.
      По инициативе автора в книге дан обзор физических и химических свойств таких отравляющих веществ, которые в случае военно-химического нападения на нашу республику могут сыграть значительную роль в ее обороне.
      Тематика работы сделала необходимым наряду с химическими вопросами затронуть также и вопросы, связанные с проблемами из области фармакологии, токсикологии и общей медицины. В дальнейшем за издательством остается право более подробно и квалифицированно осветить как медицинские, так и санитарнотактические проблемы, связанные с отравляющими веществами. В отдельном издании должны быть также обсуждены вопросы организации химической защиты. В основу книги положена только научная литература, как отечественная, так и иностранная, и документация, которую после падения германского фашизма опубликовали союзные державы, использовав найденные в Германии секретные документы.
      Мне остается пожелать, чтобы этот труд был полезен химикам, медикам и офицерам, а также всем тем, кто работает над вопросами защиты нашей республики, при решении их больших задач.
      Лейпциг, 15 февраля 1958 г.
      К. Лос
     
      Общая часть
      СИСТЕМАТИКА ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
      Научная работа в значительной степени представляет собой систематизацию понятий, явлений или предметов. Высокий уровень развития современного есте-спшзвапия характеризуется в первую очередь наличием систематики, которая построена на законах природы и разделяется на ряд отделов, имеющих в свою очередь более мелкие подразделения, что в конечном счете дает возможность установить связь между ними. Убедительным примером конструктивной систематики является органическая химия, в которой сотни тысяч соединений углерода систематизированы на основе сравнительно простых принципов как по качественным, так и по количественным признакам. Постепенно развивающаяся специализация в естествознании требует все большего дробления существующих отдельных специальных областей. Например, деление органической химии на три области соединений жирного, ароматического и гетероциклического рядов, достаточное еще 50 лет назад, теперь уже совершенно не удовлетворяет. Каждая из этих областей в настоящее время уже многократно подразделена, и подчас литература, опубликованная об одном веществе, во много раз превосходит все то, что было написано несколько десятилетий назад о целой области, в которой соответствующее вещество, если вообще оно было известно, упомянуто только вскользь. Например, можно ли сравнить сведения о фосфорорганических соединениях, которые были известны лет тридцать назад и которые интересовали только узкий круг специалистов, с тем научным материалом, который имеется ныне хотя бы только по одному диэтил-я-нитрофенил-тиофосфату (Е 605). В качестве другого примера можно привести химию фтора. Если несколько десятков лет назад фтор был мало заметен в пестрой семье химических элементов, то в настоящее время на развившейся в последние годы химии фторпроизводных основывается уже крупная отрасль промышленности. Также обстоит дело с химией силиконов, ацетилена и этилена, с металлоорганическими соединениями и многими другими веществами. Если продолжить исследование в область химии отравляющих веществ, то перед нами окажется множество химических соединений, относящихся к различным специальным разделам органической химии. Классификация этих соединений по их физическим, химическим, токсикологическим или военно-тактическим признакам является нелегкой задачей.
      Необходимо последовательно и критически рассмотреть наиболее существенные возможности их подразделения и те признаки, по которым можно характеризовать эти вещества.
     
      I. КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ФИЗИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ
      Наиболее простым и доступным способом явилась бы классификация веществ по агрегатному состоянию или по физическим константам определенного агрегатного состояния. Однако такая классификация была бы слишком общей, так как агрегатное состояние не является существенной характеристикой отравляющих веществ. Кроме того, подобное разделение зависит от таких внешних факторов, как давление и температура, и при помощи простейших технических приемов можно осуществить переход одного и того же вещества как во все три агрегатных состояния, так и в соответствующие промежуточные, примером чего служат аэрозоли. Все же сравнение веществ по агрегатному состоянию при комнатной температуре является первым и необходимым, так как методы обращения с ними зависят от физических свойств.
      Описанные в этой книге отравляющие вещества подразделяются по агрегатному состоянию следующим образом;
      газы — фосген и др.;
      жидкости — дихлордиэтилсульфид, хлорпикрин, бромацетон, тетраэтилсвинец, табун, зарин, зоман;
      твердые вещества — дифенилхлорарсин, дифенил-цианарсин, хлорацетофенон, фенарсазинхлорид, фтор-ацетат натрия.
     
      II. КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ХИМИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ
      Уже в 1918 г. Чугаев и Зитович пытались разделить известные в то время боевые химические вещества по химическим свойствам. Позднее подобные предложения были сделаны наряду с другими высказываниями в специальной литературе Янковским и Энгелем.
      При поверхностном рассмотрении может показаться, чю наиболее простым было бы разделение по числу и положению атомов в молекуле, т. е. по химическому характеру этих соединений. Однако все подобные предложения, сделанные в последнее время, были признаны слишком схематичными и не отвечающими существу вопроса. Наиболее правильным следует считать подразделение, в основе которого лежит обычная в органической химии систематизация веществ по функциям и деление их на углеводороды, спирты, альдегиды, кетоны и т. д. Так как при обсуждении свойств отравляющих веществ приходится касаться не только их химических снопе in, но физических п фармакологических данных, которые совместно е другими признаками являются равно определяющими, то классификация по химическим свойствам кажется слишком односторонней и произвольной.
     
      III. КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИМ ПРИЗНАКАМ
      Наиболее целесообразным является разделение отравляющих веществ по характеру и степени токсичности или по воздействию на соответствующие органы, что в целом отвечает основным положениям, принятым в основу этой области исследования, но даже в этом случае не удается провести классификацию последовательно и основательно.
      В одних случаях токсикологические и фармакологические факторы, а также область воздействия какого-либо отравляющего вещества сильно зависят от объекта применения (мышь, кошка, собака, человек и т. д.), в других — от способа воздействия (подкожно, перорально, внутримышечно, внутривенно).
      В зависимости от того, какой орган подвергается воздействию и каковы наиболее существенные признаки поражения, можно следующим образом подразделить по физиологическим признакам интересующие нас отравляющие вещества:
      лакрнматоры — бромацетон, этиловый эфир бром-уксусноп кислоты;
      удушающие — фосген и хлорпикрин; раздражающие — органические соединения мышьяка, такие, как дифенилхлорарсин, адамсит и др.;
      кожно-нарывные — органические соединения мышьяка (такие, как этилдихлорарсин), иприт, азотный аналог иприта и др.;
      клеточные и нервные яды — металлоорганические соединения, синильная кислота, эфиры фосфорной и фос-финовой кислот.
      Однако такое подразделение при более тщательном изучении оказывается слишком грубым и неточным. Так, клеточные и нервные яды лучше назвать ингибиторами ферментов и использовать при классификации принцип подавления соответствующих ферментов. Вместе с тем такая классификация непригодна вследствие чрезвычайно малого количества сведений о механизме ингибирования ферментов и.
      Отравляющие вещества кожного и удушающего действия также оказывают воздействие на ферменты. Но и в этом случае при классификации этих веществ ориентируются по внешним признакам отравления вследствие отсутствия достаточных знаний о соответствующих разделах энзимологии.
      * Разделение на яды и ультраяды, причем к последним причисляются те вещества, LDeo которых равно или больше LD50 ди-изопропилфторфосфата (или синильной кислоты), пока еще не иашло признания.
      Во всяком случае, сейчас уже имеются достаточные и убедительные основания для определения связей между химической структурой и физиологическим действием, которые могут быть использованы при классификации ядов.
      В разделе «Связь между химической структурой и физиологическим действием» автор еще раз возвращается к вопросу о классификации.
     
      IV. КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ВОЕННО-ТАКТИЧЕСКИМ ПРИЗНАКАМ
      Для полной характеристики ядов необходимо остановиться и па юн классификации, которая была введена п первую мировую войну для применявшихся тогда боевых отравляющих веществ и сохранилась до 1945 г. как в Германии, так и в ряде других европейских еч рай.
      Различные группы отравляющих веществ получили обозначения по маркировке химических снарядов: белый крест — в эту группу входили все лакрима-юры;
      зеленый крест — эта группа объединяла вещества с высоким давлением паров, действующие преимущественно иа дыхательные пути;
      cimiiii кресг — вещееIна этой группы обладают малой лшучепыо и большим раздражающим действием, особенно па легкие;
      желтый крест — к этой группе относились вещества кожно-нарывного действия;
      красный крест — эта группа охватывала подгруппу кожно-нарывных отравляющих веществ, обладающих так называемым «крапивным действием».
      В последние годы эта классификация практически не использовалась. Современная военно-научная отечественная и иностранная литература ограничивается разделением боевых химических веществ на летучие (фосген и синильная кислота) и стойкие отравляющие вещества (дихлордиэтилсульфид, табун и др.).
      Необходимо, однако, иметь в виду, что практически при помощи диспергирования каждое отравляющее
      вещество можно перевести в состояние, пригодное для отравления атмосферы, в связи с чем и это разделение является в значительной степени условным.
     
      СВОЙСТВА ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
     
      I. ВАЖНЕЙШИЕ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
      Для военно-тактической оценки отравляющего вещества наиболее важными являются такие физические свойства, как температуры плавления и кипения, летучесть и устойчивость, а также способность к диспергированию.
      Температуры плавления и кипения
      Значительное большинство отравляющих веществ, имеющих военное применение, является жидкостями при нормальных условиях, т. е. при температуре 20° и давлении 760 мм рт. ст. Температуры их кипения лежат в пределах от + 26,5° для синильной кислоты до + 200° — температуры, при которой эфиры фосфорной кислоты кипят без разложения только при пониженном давлении.
      Кроме ряда очень неустойчивых кристаллических га-лоидоксимов, известно очень немного веществ, пригодных для военных целей и применяемых в твердом состоянии. Из них наиболее распространенными являются ди-фениларсинхлорид (кларк I), дифенилцианарсин (кларк II), фенарсазинхлорид и хлорацетофенон. Для более эффективного применения твердых отравляющих веществ (ОВ) их диспергируют до частиц размером от 0,5 до 5 р (аэрозольное состояние). Температура кипения связана с летучестью вещества: летучесть тем выше, чем ниже температура кипения. Поэтому при помощи низкокипящих отравляющих веществ можно создать высокие концентрации их в воздухе только на короткое время; для длительного воздействия в большей степени пригодны более высококипящие соединения.
      Для практической работы с отравляющими веществами очень важно знать температуру их кипения. Последняя определяет и технику безопасности при обращении с этими веществами, и условия их хранения, и способы снаряжения или разливки, а также выбор оболочек для снаряжения и тактическую применимость веществ. Так, например, хранение, снаряжение или выбор материала оболочки (гранаты), предназначенной для синильной кислоты, должны быть иными, чем при применении азотного аналога иприта или хлорацетофенона.
      Давление паров
      Над каждым неорганическим или органическим веществом в жидком или твердом состоянии в зависимости от температуры и давления существует определенная упругость пара. Упругость пара определяет количество молекул, отрывающихся от поверхности вещества.
      Если давление пара того или иного вещества равно внешнему давлению, т. е. атмосферному, то вещество кипит. Таким образом, при температуре кипения давление пара равно внешнему давлению.
      Для оценки военно-тактической пригодности отравляющего вещества упругость его пара в заданных условиях является чрезвычайно важным признаком. Значения упругости паров веществ, применяемых в военном деле, колеблются в широких пределах (фосген 1173,4 мм рт. ст., дихлордиэтилсульфид 0,115 мм рт. ст., табун 0,07 мм рт. ст. при 25°). Для достижения максимального эффекта при применении необходимо использовать такие способы, которые переводили бы современные боевые химические вещества в состояние, приближающееся к парообразному; это необходимо потому, что давление их пара недостаточно велико (см. раздел «Диспергирование»).
      Летучесть и стойкость
      Количество твердого или жидкого вещества, которое может при данной температуре перейти в газообразное состояние (испариться), зависит от внешнего давления, парциальной упругости пара, молекулярных объема и веса этого вещества [2].
      Эта зависимость выражается формулой
      где Ft — летучесть (при данной температуре); М — молекулярный вес в граммах; р — давление пара (ммрт. ст.) при температуре t.
      Зависимость летучести от температуры выражается практическим правилом Хербста:
      «В пределах обычных температур при увеличении температуры на 10° значение летучести вещества удваивается, т. е. при изменении температуры на Глетучесть возрастает па 10%».
      Как велики границы значений летучести боевых химических веществ, видно из приведенных ниже величин летучести некоторых веществ при 20°.
      Летучесть мг/м
      Дифенилцианарсин (кларк II) 0,17
      Дихлордиэтилсульфид 625,00
      Метнлдихлорарсин 74 400,00
      Хлорпикрин 184 000,00
      О величине летучести можно судить также по температуре кипения. При 20° для этой цели можно воспользоваться правилом Хербста:
      «Для веществ, имеющих температуру кипения от 230 до 300°, уменьшение температуры кипения на 10° приводит к увеличению летучести вдвое.
      Для веществ, кипящих ниже 230°, уменьшение температуры кипения на 10° приводит к увеличению летучести в 1, 5 — 1,6 раза».
      Устойчивость боевых химических веществ находится в прямой зависимости от летучести. Она является мерой того времени, в течение которого то или иное вещество может сохраняться на открытом месте. В зависимости от предполагаемого тактического замысла применения отравляющего вещества выбирают летучее или стой-
      кое вещество. В настоящее время имеются способы управления как летучестью, так и устойчивостью, что помогает разрешать самые разнообразные военно-тактические задачи. Например, серусодержащему иприту можно с помощью каучукоподобных добавок придать свойство повышенной стойкости, затруднив одновременно его дегазацию. Кроме того, и малолетучие продукты можно перевести в легколетучие методом диспергирования.
      Помимо искусственною возденем ния на стойкость, последняя в значительной степени определяется скоростью испарения и температурой окружающей среды.
      По выведенному Лейтнером уравнению можно получить приближенные значения стойкости, что позволяет сравнивать вещества между собой. В указанном уравнении стойкость рассматривается как отношение скорости испарения воды к скорости испарения вещества в одинаковых условиях (15°):
      где S — стойкость; М, — молекулярный вес воды; М — молекулярный вес вещества; pi — давление пара воды при 15° (т. е. при Т{), равное 12,7 мм рт. ст.\ р — давление пара вещества при Тр, Т — абсолютная температура; С\ — скорость испарения воды; С — скорость испарения вещества
      В значениях величин стойкости, полученных при помощи формулы Лейтнера, не учитываются ни атмосферные условия, ни устойчивость вещества, ни, наконец, характер поверхности, на которую наносится вещество, т. е. те факторы, которые оказывают огромное влияние на стойкость. Таким образом, значение таких расчетов практически невелико.
      Диспергирование
      Аэрозоль представляет собой такую коллоидную систему в дисперсионной газообразной среде (в простейшем случае в воздухе), в которой квазистабильно взвешены твердые или жидкие частички размером от 1Q62 к. до 10"4 см. Подобные аэрозоли, называющиеся также взвесями, в обычных условиях невидимы, наблюдать их удается только при образовании пыли, дыма или тумана, когда за счет седиментации или конденсации происходит переход их в грубодисперсное состояние. Очевидно, любую атмосферу, не состоящую исключительно из чистого газа, следует считать аэрозолем. Кроме естественного образования аэрозолей, например в метеорологических процессах, их можно создать и искусственным путем. Такими путями являются дисперсионные методы, например распыление жидкощей при помощи сжатого воздуха или ультразвука, а также твердых тел при помощи того же сжатого воздуха или взрыва. Другим путем образования аэрозоля является конденсационный метод. Примерами этого метода являются: переохлаждение пара, образование пыли и дыма путем конденсации сублимированных веществ, коагуляция ультразвуком коллоидных пылей и дымов и т. д. Кроме того, аэрозоли могут быть получены в результате химической реакции. Это осуществляется как путем получения твердых или жидких продуктов реакции между двумя или большим количеством газообразных веществ, так и за счет комбинированного испарения твердых или жидких веществ с последующей конденсацией, как это происходит в большинстве случаев при пирогенных процессах. Одним из методов образования аэрозоля, получающих все большее распространение в последнее время, является метод с применением некоторых газов типа фреона.
      При этом вещество, подлежащее переводу в аэрозольное состояние, растворяется или суспензируется в сжиженном газе-носителе. При переводе этого раствора или суспензии в атмосферу после полного испарения газа-носителя в воздухе остается аэрозоль, состоящий из твердых или жидких частиц вещества. Однако при недостаточном давлении примененного газа-носителя получается неистинный аэрозоль, а лишь более или менее крупное дробление.
      Практически каждое вещество можно перевести тем или иным способом в состояние аэрозоля, который в зависимости от величины полученных частиц обладаем различным временем жизни — от нескольких часов до месяцев (часы, сутки, недели, месяцы). Благодаря этому открывается широкая перспектива военного применения атомного, биологического, а также химического оружия. Уже в первую мировую войну твердые отравляющие вещества переводились в аэрозоли за счет энергии взрыва специально сконструированных оболочек, так что можно было говорить о существовании аэрозольной техники. Однако только в последние годы проблема токсических взвесей поставлена во всей ее широте в связи с решением вопросов очистки воздуха и промышленной гигиены.
      Огромное военное значение проблемы аэрозолей стало особенно явственным вследствие образования радиоактивных аэрозолей в результате взрыва ядерного оружия. После того как было обнаружено, что радиоактивные облака в течение долгих месяцев парят над нашей планетой и из них выпадают радиоактивные вещества практически по всей земле, причем уровень радиации в некоторых местах достигает опасных значений, воепио-технические организации начали вплотную заниматься вопросами тех возможностей, которыми обладают аэрозоли, создаваемые в таких масштабах. К этому следует еще добавить то, что в последнее время все чаще обсуждается вопрос применения биологического оружия, причем авторитеты в этой области считают аэрозольное состояние наиболее удобной формой использования вирусов и токсинов для заражения ими больших пространств. Малолетучие органические производные фосфорной кислоты, которые в настоящее время причисляются к наиболее важным боевым химическим веществам, будут применяться, безусловно, в виде аэрозолей и будут переводиться в это состояние путем наиболее современных средств. Другие боевые химические вещества, имеющие военное значение, если исклю-. чить из рассмотрения вопрос их применения для отравления питьевой воды и длительного заражения почвы, проявляют свое действие более эффективно также в аэрозольном состоянии.
      Высокая эффективность применения в виде аэрозолей атомного, биологического и химического оружия позволяет предположить, что аэрозольное состояние окажется также наиболее эффективной формой применения и средств элементарной защиты, т. е. дезактивирующих, дезинфицирующих и дегазирующих веществ. В последнее время было испытано применение дезинфицирующих средств в аэрозольном состоянии. Совсем недавно Виза доказал, что даже токсические аэрозоли, возникающие в результате ядерного взрыва, могут быть с успехом обезврежены при помощи соответствующего вещества, примененного в виде аэрозоля. Дегазация боевых химических веществ соединениями в аэрозольном состоянии является, по всей вероятности, в настоящий момент областью исследования всех военно-химических лабораторий па земле. Из всего изложенного здесь следует, что современное состояние вопроса использования боевых веществ тесно связано с проблемой аэрозолей.
     
      II. ОСНОВНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
      Особого внимания заслуживают следующие химические свойства отравляющих веществ, имеющих военное значение: стойкость по отношению к воде, к окислительно-восстановительным процессам, к веществам и процессам, оказывающим влияние на хранение или транспортабельность (взаимодействие с материалами тары), а также стойкость к взрыву.
      Стойкость к воде
      Уже с давних пор казалось чрезвычайно заманчивым создать боевое химическое вещество с возможно большей стойкостью по отношению к воде, так как химические вещества, которые плохо противостоят гидролити-*ческому воздействию, не годятся для боевого применения, например, при дождливой или сырой погоде. Кроме того, такие вещества легко обезвредить. Очень чувствительные к влаге вещества требуют к тому же особенно бережного хранения и обращения, и уже поэтому их применение ограничено.
      Примером чрезвычайно гидролитически неустойчивого вещества может служить фосген; он был применен одним из первых в качестве отравляющего вещества в первую мировую войну. Его применение, несмотря на гидролитическую нестойкость, было осуществлено вследствие его высокой токсичности и сравнительно несложного изготовления. Среди современных ультраядов известны такие вещества, которые не только обладают повышенной стойкостью к воде, но при этом и растворяются в ней; примером этого может служить зарин и некоторые производные фторкарбоновых кислот. Наряду с гидролитической стойкостью очень важным свойством вещества является стойкость к кислым и щелочным агетам. Большинство отравляющих веществ, имеющих военное значение, нестойко к щелочам. Однако известны и такие отравляющие вещества, которые не утрачивают своей токсичности после многочасового воздействия щелочи при высоких концентрациях последней. Стойкость к кислотам обычно выше, чем стойкость к щелочам.
     
      Стойкость к восстановителям, окислителям и прочим реагентам
      Незначительные изменения в структуре молекулы могут привести к коренному изменению химического характера соединения. Так, превращение дихлордиэтил-сульфида в дихлордиэтилсульфоксид приводит к резкому снижению токсичности вещества. Если восстановить пятивалентный фосфор в трехвалентный в эфире фос-форорганической кислоты, то токсичность при этом значительно снизится или совсем пропадет. Наиболее сильными дегазаторами являются поэтому окислители или восстановители. Эти вещества изменяют дегазируемое вещество путем расщепления, хлорирования или другого воздействия. Наиболее известным представителем этого типа веществ является хлорная известь, окисляющее и хлорирующее действие которой делает ее ценным дегазирующим средством.
      Известны и другие химические методы, которые действуют на те или иные отравляющие вещества. Можно,
      например, снизить или уничтожить токсичность за счет реакций комплоксообразования, хлорирования или расщепления.
      Конечно, ни одно из известных боевых химических веществ не может сравниться по химической стойкости с углеводородами. В качестве дегазирующих веществ могут быть использованы только такие соединения, которые достаточно энергично взаимодействуют с отравляющими веществами. Поэтому если в военно-научной литературе обсуждается большая или меньшая стойкость какого-либо отравляющего вещества, то при этом обязательно учитывается возможность использования дегазирующих веществ, достаточно активных и доступных как по своим технологическим, так и по экономическим показателям.
     
      Процессы разложения, оказывающие влияние на хранение
      Реакционная способность отравляющих веществ не всегда связана с присутствием каких-то компонентов реакции, которые способны реагировать с ОВ в стехиометрических отношениях. Отравляющие вещества могут изменять свои свойства и даже токсичность вследствие внутримолекулярных перегруппировок. Такие процессы разложения можно предотвратить или затормозить соответствующими стабилизаторами. Во всяком случае, проблема таких стабилизаторов решена для всех известных отравляющих веществ.
      К соединениям с пониженным временем храпения относятся, например, галоидоксимы, разложение которых может иногда привести к взрыву. Безводная синильная кислота даже при добавлении стабилизатора очень неустойчива и переходит в полимерные продукты. Бромацетон и другие галоидкетоны или эфиры становятся устойчивыми в течение продолжительного времени только после добавления окиси магния. Многочисленные эфиры фосфорной кислоты приобретают устойчивость только в присутствии некоторых стабилизаторов и при условии достаточной степени чистоты продукта. Как и для большинства химических соединений уже
      следы определенных примесей могут каталитически ускорять процессы разложения. Для боевых химических веществ, представляющих собой обычно технические продукты, необходимыми являются сведения о возможном времени их хранения и постоянный аналитический контроль за их качеством.
     
      Химическое поведение по отношению к складским и транспортным емкостям
      Рассматриваемые отравляющие вещества обычно являются галоидпроизводпыми органических соединений. Характер и скчюпь их воздействия на материал складской п фапспоргпой тары имеют поэтому немаловажное значение. С материалом тары могут взаимодействовать незначительные примеси, например свободные галоиды, галоидоводороды, полупродукты, оставшиеся от синтеза отравляющих веществ, или продукты разложения ОВ; кроме ioro, следует иметь в виду, что образующиеся при разложении материала тары новые вещества в свою очередь способны вызывать разложение хранящегося продукта. Поэтому при выборе металлической тары необходимо провести тщательное исследование коррозионной устойчивости этого металла, а при применении пластмассовых сосудов и исследование их раствори мосги, набухания, размягчаемости, проникающей способности и пр. Нет такого универсального вещества, которое объединяло бы в себе все необходимые механические и химические свойства. Но среди современных синтетических веществ есть такие, как, например, полиэтилен, который наряду с необыкновенной химической устойчивостью обладает и превосходными механическими свойствами. Во всяком случае, основной материал тары необходимо защитить от действия отравляющих веществ путем нанесения эмали, лужения, оцинковывания или за счет применения дополнительных сосудов из стекла или керамических материалов.
      Производственники предприятий, где изготовляются отравляющие вещества, часто оказываются перед необходимостью решать очень трудные задачи по выбору материала аппаратуры, например при производстве зарина.
      Вопросы устойчивости имеют колоссальное значение для боеприпасов с боевыми отравляющими веществами, однако в этой работе они подробно не рассматриваются.
      В заключение следует указать на то, что очень важно знать результаты воздействия боевых химических веществ на те предметы, с которыми мы имеем дело повседневно, например па дерево, кирпич, ткани, кожу, резину и пр.
      При применении химического оружия придется иметь дело с заражением всех названных материалов. Если мы будем знать впитывающую способность материала и глубину проникания отравляющих веществ, т. е. степень и характер заражения различных материалов, то мы всегда сумеем быстро, квалифицированно и качественно провести мероприятия по дегатации.
     
      Устойчивость к взрыву
      В тех случаях, когда отравляющие вещества предназначаются для применения в снарядах, они должны обладать устойчивостью к таким высоким температуре и давлению, которые возникают при выстреле или разрыве снаряда. Так, например, бромбензилцианид не может быть использован в артиллерийских снарядах вследствие его крайней чувствительности к высоким температурам, тогда как хлорацетофенон, дифенилхлор-арсин или фенарсазинхлорид могут применяться в указанных оболочках.
      Современные возможности применения боевых химических веществ такими способами, как распыление или перевод в аэрозольное состояние при помощи самолетов или ракет, позволяют использовать вещества, неустойчивые по отношению к взрыву.
     
      III. ОСНОВНЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
      Все боевые химические вещества обладают различными характером и степенью токсичности. Среди них имеются и лакриматоры, и удушающие вещества, есть
      вещества, вызывающие сильное раздражение дыхательных путей, и, наконец, вещества кожно-нарывного действия. При применении химического оружия, возможно, придется встретиться и с такими веществами, которые не вызовут никакого видимого эффекта в момент применения. Помимо симптомов отравления, важно знать минимально допустимые дозы отравляющего вещества и пути его воздействия на организм, приводящие к максимальному поражению. Другими словами, необходимо знать, как достигается ожидаемый эффект действия отравляющих веществ — в результате ингаляции, проникновения через кожу или каким-то другим путем.
      Оценка возможности и целесообразности применения того Пли другою справляющего вещества может быть сделана токсикологом только после определения трех величин: порога раздражения, переносимой концентрации и летальной дозы. Для физиолога также необходимо определение этих величин, так как без них невозможно судить о действии отравляющих веществ.
      Порог раздражения
      Порогом (нижней границей действия) называется та минимальная концентрация (в миллиграммах на кубический метр) отравляющего вещества, которая вызывает начальное типичное воздействие или еле ощутимое раздражение того органа, который главным образом подвергается действию данного отравляющего вещества. Как для слезоточивых, так и для раздражающих носоглотку отравляющих веществ определение такого порога раздражения очень легко осуществляется по непреодолимому слезотечению и чиханию. Для кожно-нарывных веществ порогом действия считается первое покраснение кожи, а для некоторых фосфорорганических веществ минимальным действием можно считать начало миоза. Определение таких пороговых доз, однако, связано со многими обстоятельствами, которые не всегда поддаются учету; так, например, невозможно учесть индивидуальную чувствительность организма к отравляющим веществам, так как это зависит от пола, цвета кожи, физического и психического состояния и анамнеза субъекта (подопытного лица), а также связано с климатическими условиями и физическим состоянием отравляющего вещества, с присутствием посторонних примесей, размером частиц аэрозоля (если применение происходит в виде взвеси), агрегатным состоянием частиц и т. д. и т. п. Поэтому величины пороговых доз практически не имеют научного значения, уже не говоря о том, что начальное действие целого ряда отравляющих веществ или совсем нельзя распознать, или если и можно, то только путем сложных физико-химических и клинических исследований.
      Несмотря па все сказанное выше, все же определение порога действия отравляющего вещества всегда представляет интерес для физиологов, фармакологов и токсикологов, так как на этом основании можно сравнивать между собой действие разных отравляющих веществ.
     
      Переносимая концентрация
      Границей переносимой концентрации называется такая концентрация отравляющего вещества, при которой нормальный человек может находиться в течение 1 мин без какого-либо вреда для своего организма. При определении этой границы имеют место те же ограничения, что и при определении порога раздражения. Таким образом, величина переносимой концентрации имеет также лишь относительное значение. В этой связи следует сказать об одной величине, приобретающей в последнее время в вопросах как общей токсикологии, так и очистки воздуха немаловажное значение для оценки степени вредности газов, паров, пылей и других токсических аэрозолей для живых организмов. Эта величина называется МАК (максимально допустимая концентрация — Maximum Allowable Concentration) или, по предложению Оттеля, — максимально допустимая концентрация на рабочем месте. Оттель определяет МАК следующим образом:
      «Эта величина представляет собой максимально допустимую концентрацию газа, пара или пыли, которая переносится без каких бы то ни было последствий при ежедневной восьмичасовой ингаляции, т. е. при многолетнем постоянном воздействии».
      Значения этой величины могут быть получены только из повседневной промышленной практики или продолжительных опытов с животными. Поэтому считать эти данные аналитически точными величинами нельзя. Таким образом, они не могут быть использованы для решения вопроса о действии отравляющих веществ при больших концентрациях н коротких экспозициях и, в рамках данного исследовании, имеют лишь относительное значение.


      KOHEЦ ФPAГMEHTA КНИГИ

 

НА ГЛАВНУЮТЕКСТЫ КНИГ БКАУДИОКНИГИ БКПОЛИТ-ИНФОСОВЕТСКИЕ УЧЕБНИКИЗА СТРАНИЦАМИ УЧЕБНИКАФОТО-ПИТЕРНАСТРОИ СЫТИНАРАДИОСПЕКТАКЛИКНИЖНАЯ ИЛЛЮСТРАЦИЯ

 

Яндекс.Метрика


Творческая студия БК-МТГК 2001-3001 гг. karlov@bk.ru